JP3179833B2 - Reflow equipment - Google Patents
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、プリント回路基板に電
子部品を半田付けして実装するためのリフロー方法とそ
の装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a reflow method and an apparatus for soldering and mounting electronic components on a printed circuit board.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、プリント回路基板に電子部品を実
装する技術は益々微細な電子部品の電極部とプリント回
路基板上に形成された回路との半田付け接合が必要とさ
れている。2. Description of the Related Art In recent years, the technology of mounting electronic components on a printed circuit board requires soldering bonding between electrodes of finer electronic components and circuits formed on the printed circuit board.
【０００３】また近年、フロン洗浄の廃止に伴い、無洗
浄での半田付けが必要とされている。In recent years, with the elimination of Freon cleaning, soldering without cleaning is required.
【０００４】従来のリフロー装置は、所定の温度に加熱
した空気を熱媒体としてプリント回路基板を加熱し、半
田を溶融させて電子部品を半田付けするようにしてい
る。A conventional reflow apparatus heats a printed circuit board using air heated to a predetermined temperature as a heat medium, melts solder, and solders electronic components.
【０００５】図７は特開昭６３−２７８６６８号公報で
知られる従来装置を示している。図で分かるように、プ
リント回路基板ａを搬送するコンベアｂが横断する空気
循環路ｃをコンベアｂの長手方向に隙間なく配し、各空
気循環路ｃにおいて２つのシロッコファンｄにより内部
空気を循環させ、途中に設けられた２つのヒータｅによ
って循環空気を加熱し、この加熱空気を空気循環路ｃを
横断するコンベアｂ上のプリント回路基板ａに吹きつけ
ることによって、半田付けを行うようにしている。FIG. 7 shows a conventional apparatus disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-278668. As can be seen from the figure, an air circulation path c traversed by a conveyor b carrying a printed circuit board a is arranged without any gap in the longitudinal direction of the conveyor b, and internal air is circulated by two sirocco fans d in each air circulation path c. Then, the circulating air is heated by two heaters e provided on the way, and the heated air is blown onto the printed circuit board a on the conveyor b traversing the air circulating path c, so that soldering is performed. I have.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかし、前記従来のよ
うな装置では、微細な電子部品の電極やプリント回路基
板上に形成された回路、接合に用いるクリーム半田が、
前記加熱中に酸化し、良好な半田付けができない問題が
ある。このため歩留まりが悪く製品がコスト高になって
いる。However, in the above-mentioned conventional apparatus, the electrodes of fine electronic components, the circuits formed on the printed circuit board, and the cream solder used for bonding are used.
There is a problem that oxidation occurs during the heating and good soldering cannot be performed. For this reason, the yield is low and the cost of the product is high.
【０００７】そこで本発明は、微細な電子部品の電極や
プリント回路基板上に形成された回路、接合に用いるク
リーム半田の酸化を防止しながらクリーム半田の再溶融
を図って、前記のような問題のないリフロー装置を提供
することを課題とするものである。Accordingly, the present invention aims at re-melting cream solder while preventing oxidation of cream solder used for bonding electrodes and circuits formed on fine electronic components and printed circuit boards, and joining the solder. It is an object of the present invention to provide a reflow apparatus free of any problem.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】上記のような課題を達成
するため、本発明のリフロー方法は、リフロー室内に被
処理物を搬送手段により通過させながら、リフロー室内
に設けられた加熱による室内雰囲気の加熱と、リフロー
室への不活性ガスを供給してリフロー室内を所定の不活
性ガス濃度に保つこと、とを伴い被処理物をリフロー処
理するのに、不活性ガスはリフロー室外にて大気と所定
の濃度および流量になるように混合し、この不活性ガス
が所定の濃度に混合した大気をリフロー室における雰囲
気の循環路に供給して雰囲気の循環に供しながら前記リ
フロー処理を行うことを特徴とするものである。In order to achieve the above-mentioned object, a reflow method according to the present invention is directed to a room atmosphere by heating provided in a reflow chamber while an object to be processed is passed through the reflow chamber by a conveying means. Heating and supplying an inert gas to the reflow chamber to maintain the concentration of the inert gas in the reflow chamber at a predetermined concentration. And mixing the inert gas to a predetermined concentration and flow rate, and supplying the air mixed with the inert gas to the predetermined concentration to the circulation path of the atmosphere in the reflow chamber to perform the reflow processing while circulating the atmosphere. It is a feature.
【０００９】本発明のリフロー装置は、リフロー室と、
このリフロー室内に被処理物を通過させる搬送手段と、
リフロー室内に設けられて室内雰囲気を加熱する加熱手
段と、リフロー室に不活性ガスを供給してリフロー室内
を所定の不活性ガス濃度に保つ不活性ガス供給手段とを
備えるとともに、加熱手段はリフロー室の入口側に設け
られて被処理物を予熱する予熱手段を含み、不活性ガス
供給手段は、不活性ガス源からの不活性ガスと不活性ガ
スを大気から発生させる不活性ガス発生手段からの不活
性ガスとを適宜な比率で混合して所定の不活性ガス濃度
および所定の流量にて供給することを第１の特徴とする
ものである。A reflow apparatus according to the present invention comprises: a reflow chamber;
Conveying means for passing an object to be processed into the reflow chamber;
A heating unit provided in the reflow chamber for heating the indoor atmosphere; and an inert gas supply unit for supplying an inert gas to the reflow chamber to maintain a predetermined inert gas concentration in the reflow chamber. The inert gas supply means includes an inert gas from an inert gas source and an inert gas generating means for generating an inert gas from the atmosphere. The first characteristic is that the above inert gas is mixed at an appropriate ratio and supplied at a predetermined inert gas concentration and a predetermined flow rate.
【００１０】本発明のリフロー装置は、また、リフロー
室と、このリフロー室内に被処理物を通過させる搬送手
段と、リフロー室内に設けられて室内雰囲気を加熱する
加熱手段と、リフロー室に不活性ガスを供給してリフロ
ー室内を所定の不活性ガス濃度に保つ不活性ガス供給手
段とを備え、不活性ガス供給手段は、不活性ガス源から
の不活性ガスと不活性ガスを大気から発生させる不活性
ガス発生手段からの不活性ガスと、大気と、をリフロー
室外で適宜な比率で混合して所定の不活性ガス濃度およ
び所定の流量にてリフロー室における雰囲気の循環路に
供給することを第２の特徴とするものである。[0010] The reflow apparatus of the present invention also includes a reflow chamber, conveying means for passing an object to be processed into the reflow chamber, heating means provided in the reflow chamber to heat the room atmosphere, and an inert gas in the reflow chamber. Inert gas supply means for supplying gas to maintain a predetermined inert gas concentration in the reflow chamber, wherein the inert gas supply means generates inert gas from the inert gas source and inert gas from the atmosphere. Mixing the inert gas from the inert gas generating means with the atmosphere at an appropriate ratio outside the reflow chamber and supplying the mixture to the circulation path of the atmosphere in the reflow chamber at a predetermined inert gas concentration and a predetermined flow rate. This is the second feature.
【００１１】また不活性ガス供給手段はリフロー室の入
り口および出口部にガスカーテンを形成するように不活
性ガスを供給する供給経路を備えたものとすることもで
きる。Further, the inert gas supply means may be provided with a supply path for supplying an inert gas so as to form a gas curtain at the entrance and the exit of the reflow chamber.
【００１２】リフロー室内にリフロー室内の雰囲気を循
環させる送風手段ないしは送風手段と循環通路をさらに
備えたものとすることができる。The reflow chamber may further include a blowing means for circulating the atmosphere in the reflow chamber, or a blowing means and a circulation passage.
【００１３】リフロー室内の出口側部分に通過する被処
理物を冷却する冷却手段が設けられたものとすることが
できる。[0013] A cooling means may be provided for cooling the object to be processed passing through the outlet side portion in the reflow chamber.
【００１４】冷却手段は冷熱源とリフロー室の出口側部
分に設けられてこの部分の雰囲気を循環させる送風手段
ないしは送風手段と循環路とを備えたものを採用するこ
とができる。The cooling means may be a cooling heat source and an air blowing means for circulating the atmosphere in the outlet side of the reflow chamber or a means provided with a blowing means and a circulation path.
【００１５】冷熱源は温度調節手段を備えたものを採用
することができる。As the cold heat source, one provided with a temperature control means can be employed.
【００１６】[0016]
【作用】本発明のリフロー方法の上記構成によれば、リ
フロー室内に被処理物を通過させながら、リフロー室内
に設けられた加熱による室内雰囲気の加熱と、リフロー
室への不活性ガスを供給してリフロー室内を所定の不活
性ガス濃度に保つこと、とを伴い被処理物をリフロー処
理するが、特に、前記雰囲気が、不活性ガスをリフロー
室外にて所定の濃度および流量になるように混合して供
給した外気により作られ循環されて、前記被処理物にお
ける微細な電子部品の電極やプリント回路基板上に形成
された回路、接合に用いるクリーム半田を覆うので、雰
囲気を介した加熱により半田が溶融されて半田付けが行
われる際に、それらが酸化するのを防止し、前記半田付
けが良好に行われるようにすることができる。According to the above configuration of the reflow method of the present invention, the heating of the room atmosphere by the heating provided in the reflow chamber and the supply of the inert gas to the reflow chamber are performed while the object to be processed is passed through the reflow chamber. The object to be processed is reflow-treated with maintaining the concentration of the inert gas in the reflow chamber at a predetermined level.In particular, the atmosphere is mixed with the inert gas so that the inert gas has a predetermined concentration and flow rate outside the reflow chamber. Is formed by the outside air supplied and circulated, and covers the electrodes of fine electronic components and the circuit formed on the printed circuit board in the object to be processed, and the cream solder used for bonding. Can be prevented from being oxidized when the solder is melted and soldering is performed, so that the soldering can be performed well.
【００１７】本発明の第１の特徴のリフロー装置の上記
構成では、被処理物は搬送手段によって搬送されてリフ
ロー室内を通過し、この通過する間リフロー室内に設け
られた加熱手段によって雰囲気を介し加熱され、この際
半田が溶融することにより半田付けを受けるが、リフロ
ー室内の雰囲気は、不活性ガス源からの不活性ガスと不
活性ガスを大気から発生させる不活性ガス発生手段から
の不活性ガスと、大気と、をリフロー室外で適宜な比率
で混合して所定の不活性ガス濃度および所定の流量にて
供給されたもので、前記被処理物における微細な電子部
品の電極やプリント回路基板上に形成された回路、接合
に用いるクリーム半田が酸化するのを防止し、前記半田
付けが良好に行われるようにすることができる。特に、
加熱手段がリフロー室の入口側に設けられて被処理物を
予熱する予熱手段を含むもので、、被処理物の急激な昇
温による熱影響を防止することができる。In the above configuration of the reflow apparatus according to the first aspect of the present invention, the object to be processed is conveyed by the conveying means and passes through the reflow chamber, and during the passage, the heating object provided in the reflow chamber passes through the atmosphere. The solder is heated and melted at this time. Soldering occurs. The atmosphere in the reflow chamber is inert gas from an inert gas source and inert gas from inert gas generating means for generating inert gas from the atmosphere. The gas and the atmosphere are mixed at an appropriate ratio outside the reflow chamber and supplied at a predetermined inert gas concentration and a predetermined flow rate, and the electrodes and printed circuit boards of fine electronic components in the object to be processed. Oxidation of the cream solder used for the circuit and the junction formed thereon can be prevented, and the soldering can be performed well. In particular,
Since the heating means includes a preheating means provided on the inlet side of the reflow chamber to preheat the processing object, it is possible to prevent a thermal effect due to a rapid temperature rise of the processing object.
【００１８】本発明の第２の特徴のリフロー装置の上記
構成では、第１の特徴の装置における基本的特徴と作用
とを共有しながら、さらに、前記２通りの混合不活性ガ
スがリフロー室外で外気と混合されて所定の濃度、所定
の流量の外気としてリフロー室の循環路に供給されるの
で、上記リフロー方法を自動的に達成することができ
る。In the above configuration of the reflow apparatus according to the second aspect of the present invention, while sharing the basic features and operation of the apparatus according to the first aspect, the two kinds of mixed inert gas are further discharged outside the reflow chamber. Since the mixture with the outside air is supplied to the circulation path of the reflow chamber as the outside air having a predetermined concentration and a predetermined flow rate, the reflow method can be automatically achieved.
【００１９】不活性ガス供給手段がリフロー室の入り口
および出口部にガスカーテンを形成するように不活性ガ
スを供給する供給経路を備えたものであると、リフロー
室内の雰囲気の不活性ガス濃度が外気に影響されにくく
するので、リフロー室内の雰囲気を所定の不活性ガス濃
度に保ちやすい。If the inert gas supply means has a supply path for supplying an inert gas so as to form a gas curtain at the entrance and the exit of the reflow chamber, the inert gas concentration in the atmosphere in the reflow chamber is reduced. Since it is hardly affected by the outside air, the atmosphere in the reflow chamber can be easily maintained at a predetermined inert gas concentration.
【００２０】リフロー室内にリフロー室内の雰囲気を循
環させる送風手段ないしは、送風手段と循環通路をさら
に備えると、リフロー室内の雰囲気不活性ガス濃度と温
度とをさらに正確に調節することができる。If a ventilation means or a ventilation means and a circulation passage for circulating the atmosphere in the reflow chamber are further provided in the reflow chamber, the concentration and temperature of the inert gas in the atmosphere in the reflow chamber can be adjusted more accurately.
【００２１】リフロー室内の出口側部分に設けられてこ
の部分の雰囲気を冷却する冷却手段が設けられると、半
田付け後の被処理物を速やかに降温させることができ、
被処理物の熱的安全を図ることができる。If a cooling means is provided at the outlet side portion in the reflow chamber and cools the atmosphere in this portion, the temperature of the workpiece after soldering can be rapidly lowered,
Thermal safety of the object can be achieved.
【００２２】冷却手段が冷熱源とリフロー室内の出口側
部分の雰囲気を循環させる送風手段ないしは送風手段と
循環路とを備えたものであると、被処理物を適正温度に
効率よく確実に冷却することができる。If the cooling means is provided with a cooling heat source and a blowing means for circulating the atmosphere at the outlet side portion of the reflow chamber, or a blowing means and a circulation path, the object to be processed is efficiently and reliably cooled to an appropriate temperature. be able to.
【００２３】冷熱源に温度調節手段を備えたものを採用
すると、被処理物を適正な条件にて降温させることがで
きる。When a cooling source provided with a temperature control means is employed, the temperature of the workpiece can be lowered under appropriate conditions.
【００２４】[0024]
【実施例】本発明の第１の実施例としてのリフロー装置
について説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A reflow apparatus according to a first embodiment of the present invention will be described.
【００２５】本実施例の装置は図１に示すように、リフ
ロー室１内をコンベア２が縦通しており、電子部品６を
装着済みのプリント回路基板３が前工程から供給される
と、これを搬送してリフロー室１を入口４から出口５へ
所定の速度にて通過させる。In the apparatus of this embodiment, as shown in FIG. 1, a conveyor 2 vertically passes through a reflow chamber 1, and when a printed circuit board 3 on which electronic components 6 are mounted is supplied from a previous process, To pass through the reflow chamber 1 from the inlet 4 to the outlet 5 at a predetermined speed.
【００２６】リフロー室１は入口４側から複数の予熱室
１１と、複数のリフロー加熱室１２と、１つの冷却室１
３に区画されている。The reflow chamber 1 includes a plurality of preheating chambers 11, a plurality of reflow heating chambers 12, and one cooling chamber 1 from the inlet 4 side.
It is divided into three.
【００２７】予熱室１１のコンベア２の上側部分には予
熱ヒータ１５が、またリフロー加熱室１２のコンベア２
の上側部分にはリフロー加熱ヒータ１６が、冷却室１３
のコンベア２の上側部分には冷却用の熱交換器１７がそ
れぞれ設けられている。A preheater 15 is provided above the conveyor 2 in the preheating chamber 11, and a conveyor 2 is provided in the reflow heating chamber 12.
A reflow heater 16 is provided in an upper portion of the cooling chamber 13.
The upper part of the conveyor 2 is provided with a heat exchanger 17 for cooling.
【００２８】また各予熱室１１、リフロー加熱室１２お
よび冷却室１３のコンベア２の下側部分にはそれぞれシ
ロッコファン１８が設けられている。A sirocco fan 18 is provided at a lower portion of the conveyor 2 in each of the preheating chamber 11, the reflow heating chamber 12, and the cooling chamber 13.
【００２９】また各予熱室１１、リフロー加熱室１２お
よび冷却室１３の各底部にはＮ2 ガスを発生させる不活
性ガス発生器２１からの不活性ガス供給管２４が、流量
計２２を介して接続され、圧縮空気から得た低酸素の不
活性ガスであるＯ2 Ｎ2 混合ガスをバルブ２６を経て所
定の流量にて各予熱室１１、リフロー加熱室１２および
冷却室１３内に送り込み、リフロー室１内の雰囲気を所
定の不活性ガス濃度に保つようにしてある。An inert gas supply pipe 24 from an inert gas generator 21 for generating N 2 gas is provided at the bottom of each of the preheating chamber 11, the reflow heating chamber 12 and the cooling chamber 13 via a flow meter 22. O 2 N 2 mixed gas, which is a low oxygen inert gas obtained from compressed air, is connected to the preheating chamber 11, the reflow heating chamber 12, and the cooling chamber 13 at a predetermined flow rate via a valve 26, and reflow is performed. The atmosphere in the chamber 1 is maintained at a predetermined inert gas concentration.
【００３０】不活性ガス供給管２４はリフロー室１の入
口４と出口５とに接続する分岐管２５を持ち、前記入口
４と出口５とに不活性ガスをバルブ２６を介し供給して
ガスカーテンを形成し、入口４、出口５での外気の入り
込みを防止するようにしてある。これによってリフロー
室１内の雰囲気の不活性ガス濃度が外気によって影響さ
れにくくなり、所定の不活性ガス濃度に保ち易い。ヒー
タ１５、１６にもフィンを設けるのが好適である。The inert gas supply pipe 24 has a branch pipe 25 connected to the inlet 4 and the outlet 5 of the reflow chamber 1, and supplies an inert gas to the inlet 4 and the outlet 5 via a valve 26 to thereby provide a gas curtain. Is formed to prevent outside air from entering at the inlet 4 and the outlet 5. Thereby, the concentration of the inert gas in the atmosphere in the reflow chamber 1 is hardly affected by the outside air, and it is easy to maintain the concentration of the inert gas at a predetermined value. It is preferable to provide fins also for the heaters 15 and 16.
【００３１】熱交換器１７は熱交換フィンを持った管内
に圧縮空気を供給するものであり、圧縮空気の供給流量
を冷却室１３内の雰囲気の温度に応じて自動的に調節さ
れるようにするのが好適である。The heat exchanger 17 supplies compressed air into a tube having heat exchange fins. The supply flow rate of the compressed air is automatically adjusted according to the temperature of the atmosphere in the cooling chamber 13. It is preferred to do so.
【００３２】次に動作について説明する。各予熱室１
１、リフロー加熱室１２および冷却室１３の雰囲気は、
不活性ガス供給管２４からの低酸素ガスの供給によって
所定の不活性ガス濃度に設定されるとともに、予熱ヒー
タ１５、リフロー加熱ヒータ１６、および熱交換器１７
によって所定の温度に設定され、しかも雰囲気はシロッ
コファン１８の働きによって各室内全体に及ぶ循環流を
なすので、各予熱室１１、リフロー加熱室１２および冷
却室１３内の全域が均一な不活性ガス濃度と温度に制御
される。Next, the operation will be described. Each preheating room 1
1. The atmosphere of the reflow heating chamber 12 and the cooling chamber 13 is as follows:
The predetermined inert gas concentration is set by the supply of the low oxygen gas from the inert gas supply pipe 24, and the preheater 15, the reflow heater 16, and the heat exchanger 17
Is set to a predetermined temperature, and the atmosphere forms a circulating flow throughout the respective chambers by the action of the sirocco fan 18, so that the entire area in each of the preheating chamber 11, the reflow heating chamber 12, and the cooling chamber 13 is uniform inert gas. Controlled by concentration and temperature.
【００３３】これによってリフロー室１を通過するプリ
ント回路基板３は、図２に示すように予熱室１１にて１
５０℃程度に加熱された後、リフロー加熱室１２では２
２０℃まで加熱され、半田の再溶融によって半田付けさ
れる。次で冷却室１３にて冷却される。As a result, the printed circuit board 3 passing through the reflow chamber 1 is placed in the preheating chamber 11 as shown in FIG.
After being heated to about 50 ° C., the reflow heating chamber 12
It is heated to 20 ° C. and soldered by remelting the solder. Next, it is cooled in the cooling chamber 13.
【００３４】そして以上の工程が不活性ガスの所定の不
活性ガス濃度下で行われるので、微細な電子部品の電極
やプリント回路基板上に形成された回路、接合に用いる
クリーム半田等が加熱により酸化するのを終始防止する
ことができ、前記半田付けが良好に行われる。Since the above steps are performed under a predetermined inert gas concentration of an inert gas, electrodes of fine electronic parts, circuits formed on a printed circuit board, cream solder used for bonding, and the like are heated. Oxidation can be prevented all the time, and the soldering is performed well.
【００３５】なお本実施例では、不活性ガス発生器２１
をリフロー装置自体に取付けたが、外部に設置したもの
を接続してもよいし、これを併用することもできる。In this embodiment, the inert gas generator 21
Is attached to the reflow apparatus itself, but an externally installed one may be connected, or this may be used in combination.
【００３６】図３、図４は本発明の第２の実施例を示
し、リフロー加熱室１２内の雰囲気をシロッコファン１
８によって底部へ引き込み、これを周壁に沿って各予熱
室１１、リフロー加熱室１２および冷却室１３の上部に
戻し、循環させる循環路３１を形成してある。そして循
環路３１がリフロー加熱室１２の入口３２と出口３３に
位置する部分では周壁に沿った雰囲気の循環流がガスカ
ーテンとなって、隣接する予熱室１１や冷却室１３との
雰囲気の交流を抑制することにより、リフロー加熱室１
２内の雰囲気の不活性ガス濃度と温度とがさらに均一で
かつ設定値通りになり、半田付けとその際の酸化防止と
をさらに確実に達成することができる。FIGS. 3 and 4 show a second embodiment of the present invention.
8, a circulation path 31 is formed to return to the top of each of the preheating chamber 11, the reflow heating chamber 12 and the cooling chamber 13 along the peripheral wall, and circulate. In a portion where the circulation path 31 is located at the inlet 32 and the outlet 33 of the reflow heating chamber 12, the circulating flow of the atmosphere along the peripheral wall becomes a gas curtain, and exchanges the atmosphere with the adjacent preheating chamber 11 and cooling chamber 13. By suppressing, the reflow heating chamber 1
The inert gas concentration and the temperature of the atmosphere in 2 become more uniform and as set, and soldering and oxidation prevention at that time can be more reliably achieved.
【００３７】このような循環路３１は、予熱室１１や冷
却室１３に適用することもできる。Such a circulation path 31 can be applied to the preheating chamber 11 and the cooling chamber 13.
【００３８】図５に示す本発明の第３の実施例は、不活
性ガス発生器２１からの不活性ガス供給管２４と、圧縮
空気供給管４１と、液体窒素をガス化して供給するＮ2
ガス供給管４２とをそれぞれに独立したバルブ４３を設
けた状態で並列に接続し、互いの流量を不活性ガス濃度
計４４で所定の不活性ガス濃度を得るように制御して供
給するようにしてある。In a third embodiment of the present invention shown in FIG. 5, an inert gas supply pipe 24 from an inert gas generator 21, a compressed air supply pipe 41, and N 2 gasified and supplied liquid nitrogen are supplied.
The gas supply pipes 42 and the gas supply pipes 42 are connected in parallel with respective independent valves 43 provided, and the flow rates of the two are controlled by an inert gas concentration meter 44 so as to obtain a predetermined inert gas concentration. It is.
【００３９】したがって、設定した不活性ガス濃度の不
活性ガスを常に安定して供給することができ、前記半田
付け工程での微細な電子部品の電極やプリント回路基板
上に形成された回路、接合に用いるクリーム半田等の酸
化防止と、半田の再溶融とを確実に達成することができ
る。Therefore, the inert gas having the set inert gas concentration can always be supplied stably, and the electrodes formed on the fine electronic parts and the circuits formed on the printed circuit board in the above-mentioned soldering step, and the bonding can be performed. It is possible to reliably prevent the oxidation of cream solder or the like used for the above and to re-melt the solder.
【００４０】また不活性ガス供給流量の安定による雰囲
気温度の変動を防止できるので、温度の過不足によるプ
リント回路基板３への熱影響や半田付け不良を防止する
ことができる。Further, since the fluctuation of the ambient temperature due to the stable supply flow rate of the inert gas can be prevented, it is possible to prevent the thermal influence on the printed circuit board 3 and the poor soldering due to excessive or insufficient temperature.
【００４１】図６に示す本発明の第４の実施例は、前記
循環路３１を冷却室１３に適用してあり、冷却室１３内
の雰囲気の温度と不活性ガス濃度を設定通りにかつ均一
に維持することができ、プリント回路基板３を設定通り
に冷却しかつその間の酸化を確実に防止することができ
る。In the fourth embodiment of the present invention shown in FIG. 6, the circulation path 31 is applied to the cooling chamber 13, and the temperature of the atmosphere and the concentration of the inert gas in the cooling chamber 13 are set and uniform. , The printed circuit board 3 can be cooled as set, and oxidation during that time can be reliably prevented.
【００４２】熱交換器１７にはバルブ５１が設けられて
おり、熱交換器１７に供給する圧縮空気の流量を調節す
ることによって、冷却室１３での設定温度を変更するこ
とができる。The heat exchanger 17 is provided with a valve 51, and the temperature set in the cooling chamber 13 can be changed by adjusting the flow rate of the compressed air supplied to the heat exchanger 17.
【００４３】熱交換器１７には圧縮空気に代えて水を供
給してもよい。The heat exchanger 17 may be supplied with water instead of compressed air.
【００４４】[0044]
【発明の効果】本発明のリフロー方法によれば、リフロ
ー室内に被処理物を通過させながら、リフロー室内に設
けられた加熱による室内雰囲気の加熱と、リフロー室へ
の不活性ガスを供給してリフロー室内を所定の不活性ガ
ス濃度に保つこと、とを伴い被処理物をリフロー処理す
るが、特に、前記雰囲気が、不活性ガスをリフロー室外
にて所定の濃度および流量になるように混合して供給し
た外気により作られ循環されて、前記被処理物における
微細な電子部品の電極やプリント回路基板上に形成され
た回路、接合に用いるクリーム半田を覆うので、雰囲気
を介した加熱により半田が溶融されて半田付けが行われ
る際に、それらが酸化するのを防止し、前記半田付けが
良好に行われるようにすることができる。According to the reflow method of the present invention, the heating of the room atmosphere by the heating provided in the reflow chamber and the supply of the inert gas to the reflow chamber are performed while the object to be processed is passed through the reflow chamber. The object to be processed is subjected to a reflow treatment with maintaining a predetermined inert gas concentration in the reflow chamber.In particular, the atmosphere is prepared by mixing the inert gas to a predetermined concentration and a flow rate outside the reflow chamber. It is formed by the outside air supplied and circulated, and covers the electrodes of fine electronic components and the circuit formed on the printed circuit board in the object to be processed, and the cream solder used for bonding. When being melted and soldered, they can be prevented from being oxidized, and the soldering can be performed well.
【００４５】本発明の第１の特徴のリフロー装置によれ
ば、被処理物は搬送手段によって搬送されてリフロー室
内を通過し、この通過する間リフロー室内に設けられた
加熱手段によって雰囲気を介し加熱され、この際半田が
溶融することにより半田付けを受けるが、リフロー室内
の雰囲気は、不活性ガス源からの不活性ガスと不活性ガ
スを大気から発生させる不活性ガス発生手段からの不活
性ガスと、大気と、をリフロー室外で適宜な比率で混合
して所定の不活性ガス濃度および所定の流量にて供給さ
れたもので、前記被処理物における微細な電子部品の電
極やプリント回路基板上に形成された回路、接合に用い
るクリーム半田が酸化するのを防止し、前記半田付けが
良好に行われるようにすることができる。特に、加熱手
段がリフロー室の入口側に設けられて被処理物を予熱す
る予熱手段を含むもので、、被処理物の急激な昇温によ
る熱影響を防止することができる。According to the reflow apparatus of the first aspect of the present invention, the object to be processed is transported by the transport means and passes through the reflow chamber. During the passage, the object is heated via the atmosphere by the heating means provided in the reflow chamber. At this time, the solder is melted and subjected to soldering. The atmosphere in the reflow chamber is inert gas from an inert gas source and inert gas from inert gas generating means for generating inert gas from the atmosphere. And air are mixed at an appropriate ratio outside the reflow chamber and supplied at a predetermined inert gas concentration and a predetermined flow rate. The cream solder used for the circuit and the junction formed in the above can be prevented from being oxidized, and the soldering can be performed well. In particular, since the heating means includes a preheating means provided on the inlet side of the reflow chamber to preheat the object to be processed, it is possible to prevent a thermal effect due to a rapid temperature rise of the object to be processed.
【００４６】本発明の第２の特徴のリフロー装置によれ
ば、第１の特徴の装置における基本的特徴と作用とを共
有しながら、さらに、前記２通りの混合不活性ガスがリ
フロー室外で外気と混合されて所定の濃度、所定の流量
の外気としてリフロー室の循環路に供給されるので、上
記リフロー方法を自動的に達成することができる。According to the reflow apparatus of the second aspect of the present invention, while sharing the basic features and operation of the apparatus of the first aspect, the above two kinds of inert gases can be supplied to outside air outside the reflow chamber. And the mixture is supplied to the circulation path of the reflow chamber as outside air having a predetermined concentration and a predetermined flow rate, so that the reflow method can be automatically achieved.
【００４７】不活性ガス供給手段がリフロー室の入り口
および出口部にガスカーテンを形成するように不活性ガ
スを供給する供給経路を備えたものであると、リフロー
室内の雰囲気の不活性ガス濃度が外気に影響されにくく
するので、リフロー室内の雰囲気を所定の不活性ガス濃
度に保ちやすい。If the inert gas supply means has a supply path for supplying an inert gas so as to form a gas curtain at the entrance and the exit of the reflow chamber, the inert gas concentration in the atmosphere in the reflow chamber is reduced. Since it is hardly affected by the outside air, the atmosphere in the reflow chamber can be easily maintained at a predetermined inert gas concentration.
【００４８】リフロー室内にリフロー室内の雰囲気を循
環させる送風手段ないしは、送風手段と循環通路をさら
に備えると、リフロー室内の雰囲気不活性ガス濃度と温
度とをさらに正確に調節することができる。[0048] If an air blowing means or a blowing means and a circulation passage for circulating the atmosphere in the reflow chamber are further provided in the reflow chamber, the concentration and temperature of the inert gas in the atmosphere in the reflow chamber can be adjusted more accurately.
【００４９】リフロー室内の出口側部分に設けられてこ
の部分の雰囲気を冷却する冷却手段が設けられると、半
田付け後の被処理物を速やかに降温させることができ、
被処理物の熱的安全を図ることができる。If a cooling means is provided at the outlet side portion in the reflow chamber and cools the atmosphere in this portion, the temperature of the workpiece after soldering can be rapidly lowered,
Thermal safety of the object can be achieved.
【００５０】冷却手段が冷熱源とリフロー室内の出口側
部分の雰囲気を循環させる送風手段ないしは送風手段と
循環路とを備えたものであると、被処理物を適正温度に
効率よく確実に冷却することができる。If the cooling means is provided with a blowing means for circulating a cold heat source and an atmosphere at an outlet side portion in the reflow chamber, or a blowing means and a circulation path, the object to be processed is efficiently and reliably cooled to an appropriate temperature. be able to.
【００５１】冷熱源に温度調節手段を備えたものを採用
すると、被処理物を適正な条件にて降温させることがで
きる。When a cooling source having a temperature control means is employed, the temperature of the object to be processed can be lowered under appropriate conditions.
【図１】本発明が適用された第１の実施例としてのリフ
ロー装置の概略構成を示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a reflow apparatus as a first embodiment to which the present invention is applied.
【図２】プリント回路基板の処理工程中の温度変化を示
すグラフである。FIG. 2 is a graph showing a temperature change during a process of processing a printed circuit board.
【図３】本発明の第２の実施例を示すリフロー加熱室の
プリント回路基板通過方向に平行な向きの断面図であ
る。FIG. 3 is a sectional view of a reflow heating chamber according to a second embodiment of the present invention, taken in a direction parallel to a printed circuit board passing direction.
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線より見た断面図である。FIG. 4 is a sectional view taken along line IV-IV in FIG. 3;
【図５】本発明の第３の実施例を示す不活性ガス供給手
段の配管図である。FIG. 5 is a piping diagram of an inert gas supply means showing a third embodiment of the present invention.
【図６】本発明の第４の実施例を示す冷却室の断面図で
ある。FIG. 6 is a sectional view of a cooling chamber according to a fourth embodiment of the present invention.
【図７】従来装置を示す断面図である。FIG. 7 is a sectional view showing a conventional device.
１ リフロー室 ２ コンベア ３ プリント回路基板 ４、３２ 入口 ５、３３ 出口 ６ 電子部品 １１ 予熱室 １２ リフロー加熱室 １３ 冷却室 １５、１６ ヒータ １７ 熱交換器 １８ シロッコファン ２１ 不活性ガス発生器 ２２ 流量計 ２４ 不活性ガス供給管 ２５ 分岐管 ２６、４３、５１ バルブ ３１ 循環路 ４１ 圧縮空気供給管 ４２ Ｎ2 ガス供給管 ４４ 不活性ガス濃度計DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Reflow chamber 2 Conveyor 3 Printed circuit board 4, 32 Inlet 5, 33 Outlet 6 Electronic components 11 Preheating chamber 12 Reflow heating chamber 13 Cooling chamber 15, 16 Heater 17 Heat exchanger 18 Sirocco fan 21 Inert gas generator 22 Flow meter 24 Inert gas supply pipe 25 Branch pipe 26, 43, 51 Valve 31 Circulation path 41 Compressed air supply pipe 42 N 2 gas supply pipe 44 Inert gas concentration meter
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 桑原 公仁 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 平３−8564（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−101296（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−101373（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−101372（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B23K 1/00 330 B23K 1/008 B23K 31/02 310 H05K 3/34 507 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (72) Inventor Kimihito Kuwahara 1006 Kazuma Kadoma, Kadoma City, Osaka Prefecture Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. (56) References JP-A-3-8564 (JP, A) JP-A-3 JP-A-62-101373 (JP, A) JP-A-62-101372 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) B23K 1/00 330 B23K 1/008 B23K 31/02 310 H05K 3/34 507
Claims (8)
り通過させながら、リフロー室内に設けられた加熱によ
る室内雰囲気の加熱と、リフロー室への不活性ガスを供
給してリフロー室内を所定の不活性ガス濃度に保つこ
と、とを伴い被処理物をリフロー処理するリフロー方法
において、 不活性ガスはリフロー室外にて大気と所定の濃度および
流量になるように混合し、この不活性ガスが所定の濃度
に混合した大気をリフロー室における雰囲気の循環路に
供給して雰囲気の循環に供しながら前記リフロー処理を
行うことを特徴とするリフロー方法。An apparatus for heating a room atmosphere by heating provided in a reflow chamber and supplying an inert gas to the reflow chamber to allow a predetermined amount of air to pass through the reflow chamber while an object to be processed is passed through the reflow chamber by a transfer means. In the reflow method of performing reflow treatment on the object to be processed, which includes maintaining the active gas concentration, the inert gas is mixed with the atmosphere at a predetermined concentration and flow rate outside the reflow chamber, and the inert gas is mixed with the predetermined gas. A reflow method characterized in that the reflow treatment is performed while supplying an atmosphere mixed to a concentration to a circulation path of an atmosphere in a reflow chamber and circulating the atmosphere.
理物を通過させる搬送手段と、リフロー室内に設けられ
て室内雰囲気を加熱する加熱手段と、リフロー室に不活
性ガスを供給してリフロー室内を所定の不活性ガス濃度
に保つ不活性ガス供給手段とを備えるとともに、加熱手
段はリフロー室の入口側に設けられて被処理物を予熱す
る予熱手段を含み、不活性ガス供給手段は、不活性ガス
源からの不活性ガスと不活性ガスを大気から発生させる
不活性ガス発生手段からの不活性ガスとを適宜な比率で
混合して所定の不活性ガス濃度および所定の流量にて供
給することを特徴とするリフロー装置。2. A reflow chamber, conveying means for passing an object to be processed through the reflow chamber, heating means provided in the reflow chamber for heating the room atmosphere, and supplying an inert gas to the reflow chamber to supply the inert gas to the reflow chamber. And a heating means including a preheating means provided on the inlet side of the reflow chamber for preheating the object to be processed, and the inert gas supply means comprising: An inert gas from an active gas source and an inert gas from an inert gas generating means for generating the inert gas from the atmosphere are mixed at an appropriate ratio and supplied at a predetermined inert gas concentration and a predetermined flow rate. A reflow apparatus characterized in that:
理物を通過させる搬送手段と、リフロー室内に設けられ
て室内雰囲気を加熱する加熱手段と、リフロー室に不活
性ガスを供給してリフロー室内を所定の不活性ガス濃度
に保つ不活性ガス供給手段とを備え、不活性ガス供給手
段は、不活性ガス源からの不活性ガスと不活性ガスを大
気から発生させる不活性ガス発生手段からの不活性ガス
と、大気と、をリフロー室外で適宜な比率で混合して所
定の不活性ガス濃度および所定の流量にてリフロー室に
おける雰囲気の循環路に供給することを特徴とするリフ
ロー装置。3. A reflow chamber, conveying means for passing an object through the reflow chamber, heating means provided in the reflow chamber to heat the room atmosphere, and supplying an inert gas to the reflow chamber to supply the inert gas to the reflow chamber. And an inert gas supply means for maintaining an inert gas concentration at a predetermined inert gas concentration, wherein the inert gas supply means includes an inert gas from an inert gas source and an inert gas generating means for generating the inert gas from the atmosphere. A reflow apparatus wherein an inert gas and air are mixed at an appropriate ratio outside a reflow chamber and supplied to a circulation path of an atmosphere in the reflow chamber at a predetermined inert gas concentration and a predetermined flow rate.
および出口部にガスカーテンを形成するように不活性ガ
スを供給する供給経路を備えた請求項２、３のいずれか
１項に記載のリフロー装置。4. The inert gas supply means according to claim 2, further comprising a supply path for supplying an inert gas so as to form a gas curtain at an inlet and an outlet of the reflow chamber. Reflow device.
循環させる送風手段ないしは送風手段と循環通路をさら
に備えた請求項２〜４のいずれか１項に記載のリフロー
装置。5. The reflow apparatus according to claim 2, further comprising a blowing means for circulating an atmosphere in the reflow chamber into the reflow chamber, and a blowing path and a circulation passage.
の部分の雰囲気を冷却する冷却手段を備えた請求項２〜
５のいずれか１項に記載のリフロー装置。6. A cooling means provided at a portion of the outlet side of the reflow chamber for cooling the atmosphere in the portion.
6. The reflow device according to any one of items 5 to 5.
側部分の雰囲気を循環させる送風手段ないしは送風手段
と循環路とを備えた請求項６に記載のリフロー装置。7. The reflow apparatus according to claim 6, wherein the cooling means comprises a blowing means for circulating a cold heat source and an atmosphere at an outlet side portion in the reflow chamber, and a circulation path.
に記載のリフロー装置。8. The cooling source according to claim 7, further comprising a temperature control means.
The reflow apparatus according to item 1.
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